Question

【题目】CO2 通入 NaOH 溶液中无明显现象，为探究 CO2 与 NaOH 溶液是否发生了反应，某兴 趣小组进行了如下探究：

（查阅文献）（1）20℃时，几种物质在水中的溶解度见下表：

物质	Na2CO3	NaHCO3	Ca(OH)2	Ba(OH)2
溶解度/g	21.5	9.6	0.165	3.89

（2）本实验条件下，Na2CO3 溶液和 NaHCO3 溶液的 pH 分别约为 11.0 和 8.5。

（3）Na2CO3可以和二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠。

（实验探究）

（1）实验一：小明用注射器抽取 20mLCO2，再抽取 5mLNaOH 溶液， 立即将针头插进橡皮塞中，振荡，发现注射器活塞左移，最后停在 10mL 刻度处，证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应。小丽认为小明的结论不合理，又增加了一个实 验：_____（写出操作、现象），得出小明的结论正确。

（2）实验二：小明又取实验一所得溶液少许于试管中，向其中滴加BaCl2溶液，观察到______（填 现象），证明 CO2 与 NaOH 溶液发生了反应。实验中不宜将 BaCl2 溶液换成 CaCl2 溶液的原因是____________________。

（3）实验三：小明继续向实验二的溶液中滴加 BaCl2溶液至过量，静置，取上层清液，滴入 2 滴 酚酞试液，发现溶液呈___ 色，证明溶液中有 NaOH 剩余。实验中，小明没有直接取实验一的溶液 滴入酚酞试液，理由是__________________________________。

（反思感悟）对于现象不明显的化学反应，可以通过______________________来证明反应的发生。

（4）实验四：兴趣小组同学用如图 1 装置将 CO2 持续通入一定浓度一定量的 NaOH 溶液中，用数 字化实验技术测定反应过程中溶液的 pH 变化，结果如图 2 所示。

图 1 中，用纯碱与稀硫酸反应来制取二氧化碳，而不用大理石与盐酸反应来制取，理由是______________________________。最终溶液 pH 小于 8．5 的可能原因是__________________。CD 段发生反应的化学方程式为______________________________________。

Answer 1

【答案】将5mLNaOH溶液换成5mL水，重复小明的实验，观察到注射器活塞左移， 最后停在约20mL刻度处 白色沉淀产生 氯化钙溶液与氢氧化钠溶液混合也会生成微溶的氢氧化钙而浑浊 红 碳酸钠溶液显碱性，也能使酚酞变红 反应物的减少或检验生成物 盐酸易挥发，挥发出的HCl气体会影响pH的测定 二氧化碳溶于水生成碳酸 Na2CO3 +H2O+CO2=2NaHCO3

【解析】

（1）小丽认为小明的结论不合理，需要增加了一个对比实 验来证明氢氧化钠和二氧化碳确实发生了反应，实验如下：将5mLNaOH溶液换成5mL水，重复小明的实验，观察到注射器活塞左移，最后停在约20mL刻度处；故填：将5mLNaOH溶液换成5mL水，重复小明的实验，观察到注射器活塞左移，最后停在约20mL刻度处。

（2）小明又取实验一所得溶液少许于试管中，向其中滴加BaCl2溶液，观察到溶液变浑浊，有白色沉淀生成，证明CO2与NaOH溶液发生了反应；实验中不宜将BaCl2溶液换成CaCl2溶液的原因是：氯化钙溶液与氢氧化钠溶液混合也会生成微溶的氢氧化钙而浑浊；故填：有白色沉淀产生；氯化钙溶液与氢氧化钠溶液混合也会生成微溶的氢氧化钙而浑浊。

（3）小明继续向实验二的溶液中滴加BaCl2溶液至过量，静置，取上层清液，滴入2 滴酚酞试液，发现溶液呈红色，证明溶液中有NaOH剩余；小明没有直接取实验一的溶液滴入酚酞试液，理由是：碳酸钠溶液显碱性，也能使酚酞变红；故填：红；碳酸钠溶液显碱性，也能使酚酞变红。

[反思感悟]对于现象不明显的化学反应，可以通过反应物的减少或检验生成物来证明反应的发生；故填：反应物的减少或检验生成物。

（4）图1 中，用纯碱与稀硫酸反应来制取二氧化碳，而不用大理石与盐酸反应来制取，理由是：盐酸易挥发，挥发出的HCl气体会影响pH的测定；最终溶液pH小于8.5的可能原因是：二氧化碳和水反应生成碳酸的缘故；在CD段，碳酸钠、水和二氧化碳反应生成碳酸氢钠，化学方程式为：Na2CO3+H2O+CO2═2NaHCO3。故填：盐酸易挥发，挥发出的HCl气体会影响pH的测定；二氧化碳溶于水生成碳酸；Na2CO3+H2O+CO2═2NaHCO3。